Discussioni su argomenti di matematica di scuola secondaria di secondo grado

Regole del forum

Consulta il nostro regolamento e la guida per scrivere le formule
Rispondi al messaggio

Equazioni goniometriche

11/04/2024, 18:44

Ho dei dubbi rispetto alla scrittura delle soluzioni di alcune equazioni goniometriche quando il valore del coseno, del seno e della tangente sono negativi e non noti.
Vi porto alcuni esempi.

$cos(x) = -1/4$
$x = π - arccos(1/4) + 2kπ$
$x = π + arccos (1/4) + 2kπ$

$sin(x) = -2/5$
$x = π + arcsin (2/5) + 2kπ$
$x = 2π - arcsin (2/5) + 2kπ$

$tan(x) = -3/2$
$x = π - arctan (3/2) + 2kπ$
$x = 2π - arctan (3/2) + 2kπ$
oppure
$x = π - arctan (3/2) + kπ$

Innanzitutto: le soluzioni sono scritte correttamente? Per scriverle ho seguito le indicazioni di YouMath, che suggerisce di inserire sempre i moduli dei valori proposti (perché?). Io avrei scritto quanto sopra ma avrei associato sempre il meno al numero tra parentesi.

Inoltre alcuni calcolatori online scrivono le soluzioni in modo diverso, alcuni di questi non usano i moduli, e nel momento in cui non usano questo schema noto che vi ho proposto, non riesco a individuare i risultati sulla circonferenza. Mi aiutereste a fare chiarezza nella mia testa?

Re: Equazioni goniometriche

11/04/2024, 19:23

Fissato \(-1 \le u \le 1\), si ha: \[
\cos(z)=u \quad\Leftrightarrow\quad z=\arccos(u)+2k\pi \,\vee\, z=-\arccos(u)+2k\pi, \quad k\in\mathbb{Z}
\] individuabili intersecando la circonferenza \(x^2+y^2=1\) con la retta \(x=u\).


Fissato \(-1 \le v \le 1\), si ha: \[
\sin(z)=v \quad\Leftrightarrow\quad z=\arcsin(v)+2k\pi \,\vee\, z=\pi-\arcsin(v)+2k\pi, \quad k\in\mathbb{Z}
\] individuabili intersecando la circonferenza \(x^2+y^2=1\) con la retta \(y=v\).


Fissato \(w \in \mathbb{R}\), si ha: \[
\tan(z)=w \quad\Leftrightarrow\quad z=\arctan(w)+k\pi, \quad k\in\mathbb{Z}
\] individuabili intersecando la circonferenza \(x^2+y^2=1\) con la retta \(y=w\,x\).


D'altro canto, ricorda che \(\arcsin(-z)=-\arcsin(z)\) e \(\arctan(-z)=-\arctan(z)\), mentre \(\arccos(-z)\ne-\arccos(z)\), quindi in quest'ultimo caso tocca tenersi l'argomento così com'è.

Naturalmente poi ci sono altre identità goniometriche, come \(\arccos(z)=\frac{\pi}{2}-\arcsin(z)\), quindi ne discende che \(\arccos(-z)=\frac{\pi}{2}+\arcsin(z)\), ma sono tutte manipolazioni di cui non devi preoccuparti troppo, basta ragionare sempre sulla circonferenza goniometrica, unica amica fedele, altrimenti rischi di impazzire! :-D

Re: Equazioni goniometriche

13/04/2024, 07:05

claudiaspicciani ha scritto:... le soluzioni sono scritte correttamente? Per scriverle ho seguito le indicazioni di YouMath, che suggerisce di inserire sempre i moduli dei valori proposti (perché?). Io avrei scritto quanto sopra ma avrei associato sempre il meno al numero tra parentesi.

E' leciton agire come tu proponi, ma quando si può conviene fare in modo che sia positivo l'argomento di $arcsin x, arccos x, arctan x$ perché allora sai che si tratta di un angolo fra $0$ e $pi/2$, facile da vedere ed utilizzare. Invece con argomenti negativi devi sempre chiederti se l'angolo è ottuso o negativo ed in entrambi i casi è scomodo proseguire nel ragionamento.
Ribadisco quello che ti ha già detto sellacollesella: ragiona sempre sul cerchio goniometrico, che è un validissimo aiuto.

Re: Equazioni goniometriche

15/04/2024, 15:49

Grazie mille per i chiarimenti, ragazzi!
Rispondi al messaggio


Skuola.net News è una testata giornalistica iscritta al Registro degli Operatori della Comunicazione.
Registrazione: n° 20792 del 23/12/2010.
©2000— Skuola Network s.r.l. Tutti i diritti riservati. — P.I. 10404470014.